伯克级block III有什么改进?

stanleywang06

早期的伯克III设计方案之一,丫的是不是换个马甲的朱姆沃尔特

最终雷神公布的伯克III驱逐舰模型。

在于之前阿利·伯克改进相比,伯克III主要的变化是

全电推进和预留激光炮和电磁炮

阿利·伯克III型驱逐舰基本沿用朱姆沃尔特级的综合电力系统,采用3台4兆瓦的罗尔斯·罗伊斯生产的电机提供电力,船上的电网配置从之前的450伏上升到4160伏,使得该型舰在供电能力上有了本质提升。

采用综合电力推进是目前海军造舰的大势所趋,这种方式除了降低自身噪音水平,以及提供更大电磁对抗功率外,还有一个重要目的是为了上激光炮和电磁炮进行准备。为此美国海军特别要求阿利·伯克III型驱逐舰设计上对相关部位进行模块化设计,为将来上激光炮和电磁炮做准备。化学能激光炮成本太贵,使用电能激光炮价格较便宜,图为美国海军测试的HALLAWS舰载激光近防系统

AMDR相控阵雷达

伯克III型驱逐舰将采用基于AN/SPY-6设计的AMDR雷达,代替之前的AN/SPY-1雷达,该雷达采用有源相控阵模式,可以说是可预期内最强大的舰载雷达。

在技术上他的先进性一是体现在双波段数字波束成型技术(DBF),一个完整的AMDR模块包括1部用于大范围搜索的S波段雷达、1部用于地平线搜索的X波段雷达、共同由1部雷达控制器提供管理。这种在一个模块内集成两个波段的方式在舰载雷达领域可以说是独树一帜。

另一个方面是采用GaN(氮化镓)制作的收发模块(T/R模块),相对于之前的GaAs(砷化镓),GaN能量密度高出一个数量级,热导率是GaAs的7倍,可以说美国在相控阵雷达领域,再次拉开一个级别。

而在设计上AMDR雷达同样非常值得称道,该雷达采用可堆叠的组装模块设计,每个RMA模块有独立工作能力,可以根据舰型和任务需要组成大型雷达和小型雷达。每个模块结构都是开放式设计,不同模块可以由不同公司设计提供,有效降低研发和升级成本。战时单个RMA模块故障不影响其他模块工作,同时其他冷却、校准和功率等设备都可以独立升级,极大的提高了该雷达的泛用性、可靠性和可升级性。

伯克III采用的是37RMA的SPY-1+15db模式,下一代护卫舰FFG-X采用的是9RMA模块

下一代宙斯盾系统的NIFC-CA火控系统

海军综合火力控制与对空系统(Naval Integrated Fire Control-Counter Air),其最初是被定为宙斯盾系统的基线10版本,之后与美国海军的CEC超地平线打击技术,与作战飞机的多种数据链技术相结合,形成综合的NIFC-CA系统。NIFC-CA系统的核心,是采用多种数据链,将包括F-35、F/A-18以及无人机等获得信息,采用统一的算法计算形成一个网格化,坐标化的作战地图。

在这种体系下,前线战斗机获得的目标信息,可以直接用来引导后方战舰或潜艇发射的远距离导弹,而发射战舰可以不必照射目标的情况下,直接在远距离进行拦截和攻击。这种系统,才是更加可怕的信息时代的战术技术。


五岳掩赤城

伯克级block III有什么改进?

那么回到正题,作为美国海军已经开工的新型导弹驱逐舰,伯克FightIII(以下简称伯克III)相比其前型伯克IIA有什么区别和改进呢?

(伯克III作为伯克IIA的改进型,到底有着哪些区别和变化呢?)


首先必须提到的是船电雷达方面的改进,在伯克III上,作为大名鼎鼎的“宙斯盾”系统的核心传感器的相控阵搜索雷达有了非常大的改进,主要表现在原先一直服役于伯克I/II/IIA的

SPY-1D系列无源相控阵雷达(PESA)被雷神公司所研发的AMDR-S/SPY-6(V)型有源相控阵雷达(AESA)所替代。

(将在伯克III上装备并替代SPY-1D的AMDR-S/SPY-6(V)有源相控阵搜索雷达。)


而这也是伯克IIA到伯克III中最大的变化,

从性能上讲,作为有源相控阵雷达的SPY-6在天线体制、探测威力与精度、多目标跟踪能力等主要指标上都比无源相控阵体制的SPY-1D要优秀许多。

采用模块化设计的与氮化镓(GaN)基T/R收发组件工艺的SPY-6(V)由37个雷达模块化组件(RMA)组成,其天线直径达4.27米,而SPY-1D雷达的天线直径为3.66米,且得益于先进的工艺和天线体制,SPY-6(V)可以达到比SPY-1D+15db的天线信噪比性能,换算以后比较直观的说法就是SPY-6的雷达灵敏度性能比SPY-1D要高出32倍,探测距离至少提升2倍以上。如此大幅度的性能提高,直接把伯克III的防空反导能力与态势感知能力提升了一个档次。

(使用9个RAM模块的阵列就能达到SPY-1D的性能,而SPY-6是由37个RAM模块组成的。)


此外,我们知道伯克III之前所宣传的“防空反导雷达”(AMDR)的双波段(DBR)概念也是其船电系统的一个重点。

(伯克III最早设想的完整版S+X的双波段雷达组合,不过现在看来短时间内是无法实现了。)


不过原先设想的由4面S波段阵列(即SPY-6(V))+3面X波段阵列(AMDR-X)的组合因为后者进度的延宕只能暂时搁置,现阶段先使用SPQ-9B X波段无源相控阵雷达作为双波段概念中X波段阵列的临时替代品,用以执行低空搜索、对海警戒等任务,待到未来AMDR-X研发完成后再实现4面S波段阵列+3面X波段阵列的完整版双波段雷达的概念。

(在夏威夷进行测试的AMDR雷达系统,现阶段由黄圈的S波段SPY-6与红圈的X波段SPQ-9B组成双波段,未来将会在黑圈位置安装正在研发中的AMDR-X与SPY-6组成双波段。)


接下来要提到的是伯克III的作战系统的变化;在伯克III上,将使用最新的基线10宙斯盾作战系统以配合传感器雷达的大升级,这也意味着伯克III在服役后就能获得同时执行防空/反导的任务与协同交战(CEC)的能力,而在较早的伯克级上,想要获取这项能力必须把作战系统升级到基线9C的状态。

(CEC与NIFC-CA赋予了伯克III使用标准-6导弹拦截水头线以下目标的能力。)


同时,为了匹配新系统和新船电,伯克III的战情中心(CIC)也进行了改进,主要变化在于除了使用了最新的基线9所使用的CDS显控台外,伯克III还增加了CIC里显控台的数量(从伯克IIA的21个增加到了现在的25个),用于强化本舰的情报处理和接战能力,并可以拥有一部分只能在提康德罗加级巡洋舰上才具备的编队防空指挥能力。

(将在伯克III CIC中使用的CDS先进显控台,同时还把显控台数量从21个增加到了25个。)


我们知道,由于伯克III上所使用的新的船电系统如SPY-6(V)搜索雷达为有源相控阵体制,而这类”电老虎“对供电与冷却的需求比之前是有比较大的提升的。

因此在伯克III上,发电系统与配电系统也相比伯克IIA有了一定的改进。首先,伯克III使用了3部4兆瓦级燃气轮机发电机组替换了伯克IIA上所使用的3部3兆瓦级燃气轮机发电机,发电总功率从9兆瓦增加到了12兆瓦;其次,在配电系统上,也从伯克IIA的450V提升到了现在的4160V;最后,由于SPY-6(V)雷达对散热的要求也比较高,因此需要对整舰的冷却系统进行升级。伯克III采用新型高效小型压缩机(HES/C),冷却能力从伯克IIA的5*200冷吨提高至5*300冷吨。

(伯克III上所用于匹配新船电的供电、配电、冷却系统也有了很大的升级。)


而在武器配置上,伯克III现阶段倒是没有多少新的概念,依旧沿用了IIA上1门MK-41 Mod4主炮+96单元MK-41 VLS的配置,并装备有MK-15 密集阵近防炮系统。所使用的导弹如标准-2 、3、6系列、改进型海麻雀(ESSM)、战术战斧、阿斯洛克等也均是现役成熟型号。

不过因为整舰发电功率与配电水平的提升,未来伯克III如果想要使用如激光、电磁等高能武器还是非常容易进行升级的。

(标准3+标准6的组合将是伯克III上执行防空与反导任务的中坚力量。)


整体上来看,伯克III作为伯克IIA的后续型号,虽然现阶段由于AMDR-X配套延宕的问题,并非是美国海军最早所规划的完全版状态,

而其主要的改进项目还是以船电雷达与适应新系统的供电、配电、冷却等方面为主。为此,伯克III排水量的又有了进一步的增加,船体的稳性冗余度也进一步被透支。这也直接反映出了伯克系列发展到现在,其设计冗余及平台潜力已经非常紧张,特别是未来伯克III型的完整版AMDR出现以后更是如此。

在这点上我们国家的055型驱逐舰后发优势显露无疑,伯克III和055两型舰艇都是具备区域防空反导和反潜以及对陆打击能力的多面手。055的优势主要体现在在大平台带来的武备数量和平台发展潜力上,而伯克III得益于美国海军长期积累的盾舰使用经验和软件优势甚至是海基反导能力也是值得我们重视和学习跟进的。

(伯克III固然先进,但是相比我国最新的055型,在平台发展潜力上却处于下风。)


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